RU2464447C2 - Высотная парусная ветроэнергетическая установка с боковым дополнительным канатом и аэростатом - Google Patents
Высотная парусная ветроэнергетическая установка с боковым дополнительным канатом и аэростатом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464447C2 RU2464447C2 RU2010144892/06A RU2010144892A RU2464447C2 RU 2464447 C2 RU2464447 C2 RU 2464447C2 RU 2010144892/06 A RU2010144892/06 A RU 2010144892/06A RU 2010144892 A RU2010144892 A RU 2010144892A RU 2464447 C2 RU2464447 C2 RU 2464447C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sail
- aerostat
- power
- drums
- rope
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y02E10/722—
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к высотной ветроэнергетике и предназначено для преобразования энергии ветра, преобладающего на высоте более 20 метров над поверхностью Земли, в электрическую энергию. Высотная ветроэнергетическая установка содержит парус, силовые канаты, соединенные с парусом, аэростат и барабаны, каждый из которых соединен со своей электрической машиной. Аэростат соединен с парусом и с силовым канатом, соединенным с вновь введенным дополнительным канатом, расположенным на первом барабане. Аэростат также соединен и с другим силовым канатом, соединенным с парусом, причем на втором барабане расположен силовой канат, соединенный с парусом. Барабаны могут быть размещены на поворотной платформе. Использование изобретения обеспечит при простоте конструкции устойчивость работы на большой высоте и уменьшение площади, занимаемой на поверхности Земли. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к высотной ветроэнергетике и предназначено для преобразования энергии ветра на большой высоте (более 20 м над поверхностью Земли) в электрическую энергию.
Известна высотная ветроэнергетическая установка (1), в которой турбины с вертикальной осью вращения поднимаются над Землей при помощи мачт или неровностей рельефа. Недостатком таких устройств является их малая мощность вследствие недостаточной высоты, связанной с дороговизной возведения мачт необходимой высоты.
Известна высотная ветроэнергетическая установка (2), в которой турбины поднимаются над поверхностью Земли при помощи аэростата. Однако турбины большой мощности невозможно поднять при помощи аэростата приемлемых размеров.
Известна высотная ветроэнергетическая установка (3), содержащая два паруса, связанные друг с другом канатами, перекинутыми через барабан (шкив). Недостатком данного технического решения является сложность управления парусами.
Прототипом предлагаемого технического решения является ветроэнергетическая установка (4), содержащая парус, соединенные с ним канаты, расположенные на барабанах, соединенных с электрическими машинами, и аэростаты, через которые барабаны соединены также с парусом при помощи канатов. Траектория движения паруса в пространстве определяется изменением длин канатов путем изменения скорости вращения электрических машин.
Эта установка имеет следующие недостатки:
- сложность, выраженная в большом количестве барабанов, электрических машин и аэростатов;
- установка имеет ось симметрии, проходящую через парус, поэтому при наличии вихревых движений воздуха она может, при большой длине канатов, закручиваться вокруг этой оси, что вызовет нарушение работы паруса на большой высоте;
- большая площадь земли, занимаемая барабанами с электрическими машинами;
- необходимость дополнительных расходов по обеспечению энергетической и информационной связи между электрическими машинами.
Задачей изобретения является упрощение ветроэнергетической установки, обеспечение устойчивости движения паруса на большой высоте и уменьшение занимаемой установкой площади.
Поставленная задача решается высотной ветроэнергетической установкой, содержащей парус, силовые канаты, соединенные с парусом, аэростат и барабаны, каждый из которых соединен со своей электрической машиной, отличающейся тем, что аэростат соединен через вспомогательный канат с парусом и с силовым канатом, соединенным с вновь введенным дополнительным канатом, расположенным на первом барабане, и с другим силовым канатом, соединенным с парусом, причем на втором барабане расположен силовой канат, соединенный с парусом.
Вид установки в аксонометрической проекции приведен на рисунке, где: 1 - парус, 2 и 3 - силовые канаты, 4 и 5 - первый и второй барабаны, 6 - электрические машины, 7 - аэростат, 8 - вспомогательный канат, 9 - дополнительный канат.
Для обеспечения возможности работы при любом направлении ветра барабаны могут быть размещены на поворотной платформе 10, которая может поворачиваться на 360 градусов на оси в подшипнике.
Аэростат 7 присоединен через вспомогательный канат 8 к парусу 1 и к силовому канату 2, другой силовой канат 2 соединен с парусом и с дополнительным канатом 9.
Установка работает следующим образом.
Электрические машины 6 снимаются с тормоза, и под действием подъемной силы аэростат 7 поднимается вверх, увлекая за собой парус и канаты 3 и 9, которые сматываются с барабанов 5 и 4. Управляют вращением барабанов 4 и 5 таким образом, чтобы за счет соответствующего отношения длин канатов 3 и 9 парус 1 приобрел положительный угол атаки по отношению к направлению ветра, соответствующий максимальной мощности установки. Под действием набегающего потока воздуха парус движется по наклонной линии вверх, канаты сматываются с барабанов и электрические машины вырабатывают электрическую энергию.
Периодически изменяя в небольших пределах отношение длин канатов 3 и 9, можно придать движению паруса колебательную составляющую в вертикальном направлении, при этом увеличится сметаемая парусом площадь, а следовательно, выходная мощность установки.
Когда канаты будут смотаны с барабанов на максимально допустимую длину, натяжение одного из канатов, например каната 3, уменьшают, уменьшая силу тока в обмотках соединенной с барабаном 5 электрической машины, при этом парус разворачивается по ветру и его угол атаки становится близким к нулевому.
Электрические машины 6 вращают барабаны 4 и 5 в противоположном направлении, наматывая на них канаты, и парус приближается к барабанам, при этом расходуется энергия, которую берут из сети или от другого источника. Эта энергия будет существенно меньше той, которая была получена при удалении паруса от барабанов, благодаря нулевому углу атаки, малому диаметру канатов и обтекаемой форме аэростата.
Поворотная платформа 10 разворачивается по ветру либо под действием натяжения канатов 3 и 9, либо благодаря двигателю (на рисунке не показан), работающему по сигналу, получаемому от датчика направления ветра (на рисунке не показан).
В системе аэростат - парус центр тяжести находится внизу, поэтому она устойчива к вихревым движениям воздуха. Площадь земли, занимаемая поворотной платформой, очень мала, что сильно упрощает проблему размещения установки на местности.
Предлагаемая установка проста, технологична, при массовом выпуске будет иметь небольшую стоимость, поэтому может широко использоваться в качестве источника энергии с мощностью от 0,1 кВт до 1000 кВт.
Использованная литература
1. Патент США №4165468, 1979 г.
2. Патент США №4084102, 1978 г.
3. А.с. СССР №1216416, 1986 г.
4. А.с. СССР №1590628, 1990 г.
Claims (2)
1. Высотная ветроэнергетическая установка, содержащая парус, силовые канаты, соединенные с парусом, аэростат и барабаны, каждый из которых соединен со своей электрической машиной, отличающаяся тем, что аэростат соединен с парусом и с силовым канатом, соединенным со вновь введенным дополнительным канатом, расположенным на первом барабане, и с другим силовым канатом, соединенным с парусом, причем на втором барабане расположен силовой канат, соединенный с парусом.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что барабаны размещены на поворотной платформе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010144892/06A RU2464447C2 (ru) | 2010-11-02 | 2010-11-02 | Высотная парусная ветроэнергетическая установка с боковым дополнительным канатом и аэростатом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010144892/06A RU2464447C2 (ru) | 2010-11-02 | 2010-11-02 | Высотная парусная ветроэнергетическая установка с боковым дополнительным канатом и аэростатом |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010144892A RU2010144892A (ru) | 2012-05-10 |
RU2464447C2 true RU2464447C2 (ru) | 2012-10-20 |
Family
ID=46311965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010144892/06A RU2464447C2 (ru) | 2010-11-02 | 2010-11-02 | Высотная парусная ветроэнергетическая установка с боковым дополнительным канатом и аэростатом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2464447C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602650C1 (ru) * | 2016-01-26 | 2016-11-20 | Александр Владимирович Губанов | Аэростатно-плавательный ветродвигатель |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1302011A1 (ru) * | 1985-11-21 | 1987-04-07 | Г.Г.Арутюн н | Ветроэнергетическа установка |
SU1590628A1 (ru) * | 1988-10-03 | 1990-09-07 | Mikhajlutsa Konstantin T | Ветроэнергетическа установка |
US20050046197A1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-03 | Kingsley Gordon Bruce | Wind energy production using kites and ground mounted power generators |
US20090097974A1 (en) * | 2006-04-24 | 2009-04-16 | Kite Gen Research S.R.L. | Aeolian system comprising power wing profiles and process for producing electric energy |
-
2010
- 2010-11-02 RU RU2010144892/06A patent/RU2464447C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1302011A1 (ru) * | 1985-11-21 | 1987-04-07 | Г.Г.Арутюн н | Ветроэнергетическа установка |
SU1590628A1 (ru) * | 1988-10-03 | 1990-09-07 | Mikhajlutsa Konstantin T | Ветроэнергетическа установка |
US20050046197A1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-03 | Kingsley Gordon Bruce | Wind energy production using kites and ground mounted power generators |
US20090097974A1 (en) * | 2006-04-24 | 2009-04-16 | Kite Gen Research S.R.L. | Aeolian system comprising power wing profiles and process for producing electric energy |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602650C1 (ru) * | 2016-01-26 | 2016-11-20 | Александр Владимирович Губанов | Аэростатно-плавательный ветродвигатель |
WO2017131551A1 (ru) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | Александр Владимирович ГУБАНОВ | Аэростатно-плавательный ветродвигатель |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010144892A (ru) | 2012-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2556244B1 (en) | Wind energy conversion device | |
US9030038B2 (en) | Tethered airborne wind power generator system | |
RU2579426C2 (ru) | Ветросиловой гибридный ротор | |
AU2012100203A4 (en) | Multiple Generator Wind Turbines with Rotary Blade Cage | |
CN103717884A (zh) | 垂直轴型马格努斯式风力发电机 | |
KR20170128322A (ko) | 비행 풍력 터빈 정류용 피봇팅 정착대 | |
EP3184813A1 (en) | Offshore floating infrastructure for exploiting wind energy | |
RU2467201C2 (ru) | Высотная парусная ветроэнергетическая установка со вспомогательным канатом и аэростатом | |
RU2464447C2 (ru) | Высотная парусная ветроэнергетическая установка с боковым дополнительным канатом и аэростатом | |
EP2232103A2 (en) | Power transmitting system through cables for airborne wind-type power generation and sail winch-driving applications | |
WO2013065987A2 (ko) | 공중 풍력 발전 시스템 | |
US20150330366A1 (en) | Medium/Large Electricity Generator Equipped with Automatically Winding and Un-winding Kite Cable Mechanism for minimum energy loss | |
RU2382233C2 (ru) | Ветряной двигатель с вертикальной осью вращения | |
CN103511187A (zh) | 一种聚风型风力发电装置 | |
KR101207023B1 (ko) | 풍력발전장치 | |
RU2572469C1 (ru) | Аэроплавательный виндротор | |
RU2602650C1 (ru) | Аэростатно-плавательный ветродвигатель | |
RU2594827C1 (ru) | Аэростатное крыло ветроэнергетического назначения | |
CN108343559A (zh) | 一种供高层建筑公共用电的空中飘浮式风力发电系统 | |
RU102066U1 (ru) | Высотная ветроэнергетическая установка с подъемом паруса аэростатом с канатами | |
CN211038938U (zh) | 一种塔扇风力发电机组 | |
RU102235U1 (ru) | Высотная ветроэнергетическая установка с подъемом паруса аэростатом со шкивом | |
RU2697075C1 (ru) | Способ преобразования кинетической энергии ветра на летающей ветроэнергетической установке | |
CN202176456U (zh) | 三种风电机构暨飞行器、高空站、风电船、高空取水机 | |
CN102192082A (zh) | 三种发电机暨飞行器、高空站、风电船、高空取水机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131103 |